C語言處理字符串及內存操作

字符串處理函數

1.字符串長度 strlen表示包含的字符的個數，size_t strlen(char cosnt *string), 返回的是size_t類型，它是無符號整數類型，在表達式中進行運算時必須強制轉換成整型int，因為無符號數不可能是負的，如strlen(x) - strlen(y) >=0;

2.不受限制的字符串函數，只是通過尋找字符串參數結尾的NUL字節來判斷他的長度，必須保證不會溢出，strcpy和strcat返回第一個參數的拷貝，是一個指向目標字符數組的指針。

（1）復制字符串

char *strcpy(char *dst, char const *src)，其中參數dst可以修改，因此它必須是字符數組或一個指向動態分配內存的數組指針，足夠大，提前開辟，不能自動計算數組長度，不能是字符串常量。新字符串以NUL結尾，如果新字符串比較短，老字符串后面的幾個字符也會被有效刪除。

（2）連接字符串

char *strcat(char *dst, char const *src)，其中dst和src的內存位置不能出現交疊，即dst和src為同一個定義的字符串，另外需要保證不會溢出。

（3）字符串比較

char *strcmp(char const *s1, char const *s2)，如果s1小於s2，strcmp返回一個小於零的值，如果大於0，返回大於0的值，如果相等返回0

3.長度受限制的字符串函數

（1）char *strncpy(char *dst, char const *src， size_t len);顯示接受一個長度參數，當src的字符串長度小於len,則dst用額外的NUL字節填充到len長度，如果src大於或等於len，dst的末尾不會以NUL結尾，因此考慮在函數后加一條語句：dst(sizeof(dst) - 1) = '\0';

（2）char *strncat(char *dst, char const *src， size_t len);總是在結果字符串后面添加一個NUL字節，不管dst的長度，最多往dst中復制len個字符，再加一個NUL字節。

char a[3] = "ab";
char b[4] = "mnp";
strncat(a, b, 3);
for (size_t i = 0; i < 10; i++)
    printf("%c\n", a[i]);

總是在dst的末尾添加，不管dst的長度。

（3）char *strncmp(char const *s1, char const *s2， size_t len);函數的返回值只根據len個字節的比較來確定

4.字符串查找（重點）

 （1）查找一個字符

char *strchr(char const *str, int ch); 

char *strrchr(char const *str, int ch); 

雖然第二個參數是整型值，但其實是一個字符值。分別返回ch在str中第一次出現和最后一次出現的位置，如果不存在則返回NULL指針。

#include <string.h>
#include <stdio.h>
int buld(char* str, char c) {
  int p = strchr(str,c) - str; //??? 
  return p;
}
int main() {
    char str1[20],c;
    printf("輸入字符串:\n");
    gets(str1);
    char *p = str1;
    printf("輸入一個字符:");
    scanf("%c",&c);
    printf("%s\n",strchr(str1,c));//打印字符串str1中從字符c開始的后續字符串，
                             //如果有字符串中有多個與c相同的字符，應該以第一個為准
  int n = strchr(str1,c) - p; //??? 
  printf("%d", n); //輸出c在str1中的字符串中的位置 
}

（2）查找任何幾個字符(標准庫中不存在)

char *strpbrk(char const *str,char const *group); 

並不是查找某個特定的字符，而是查找任何一組字符第一次在字符串中出現的位置。

（3）查找一個子串(標准庫中不存在)

char *strstr(char const* s1, char const* s2)

若s2不為空，在s1中查找整個s2第一次出現的位置，否則返回NULL指針；若s2為空，則返回s1

（4）查找字符串前綴

size_t strspn(char const *str, char const *group);

size_t strcspn(char const *str, char const *group);

group字符串指定一個或多個字符。strspn從str起始位置開始，遍歷所有字符，直到第一個不符合group字符串的字符為止，返回所有符合group的字符的數目. strcspn則相反，直到第一個符合的字符為止，返回不符合的字符數目。

（5）查找標記

char *strtok(cahr *str, char const *sep);

sep是個字符串，定義了多個分隔符的字符集合，strtok找到str的下一個標記，並將其用NUL結尾，然后返回一個指向這個標記的指針。

典型用法：第一次調用時，向它傳遞一個指向字符串的指針，然后這個函數被重復調用（第一個參數為NULL），直到返回NULL，將原字符串分段輸出。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void print_tokens(char line[]){

    //static char whitespace[] = " \t\f\r\v\n";
    char *whitespace = " \t\f\r\v\n";
    char *token;

    for (token = strtok(line, whitespace);
        token != NULL;
        token = strtok(NULL, whitespace))
        printf("Next token is %s\n", token);
}

int  main(){

    char line[] = "int main\twosshi  \f\f \r\v";
    
    print_tokens(line);
    return 0;
}

 

5.內存操作（重點）

字符串都是以NUL字節結尾，所以字符串內部不能包含NUL字符，處理類似字符串時就不能夠用常規字符串處理函數，另外內存操作還可以處理數組和結構體，但該函數的返回值和參數類型均為void*

（1）void *memcpy(void *dst, void const *src, size_t length);

顯式包含需要處理的字節數，但和strn的函數不同，遇到NUL並不會停止操作，可以復制任何類型的值，第三個參數指定復制長度（以字節計算）。

若是字符數組：char a[n], b[n]，則memcpy(a, b, n);表示從b數組復制n個字節到a，但如果是a和b是整型數組，則memcpy(a, b, sizeof(b));

另外如果只有部分內容需要復制，則需要復制的數量需要在第三個參數中指明，對於長度大於一個字節的數據，需要數量和數據類型的長度相乘;memcpy(a, b, count*sizeof(b));

（2）void *memmove(void *dst, void const *src, size_t length);主要用於源和目標參數存在重疊的情況

（3）void *memcmp(void const*a, void const *b, size_t length);只能比較單字節的數據，一共比較length個字節，函數的返回值只根據length來確定

（4）void *memchr(void const*a, int ch, size_t length);從a開始的位置開始查找ch出現的第一次的位置，並返回一個指向該位置的指針，一共length個字節

（5）void *memset(void const*a, int ch, size_t length);從a開始的length個字節都設置為字符值ch。

注意：memset最大的作用是將a的前length個字節置為0，a可以是指針，也可以是數組。另外，由於計算機中的字節為16進制，因此不能將memset中重置為1，否則會出錯。